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Cu、Cr、Ni、Sn都是球铁铸件通常的添加元素，目的是为了提高珠光体的含量、硬度和强度。但对曲轴来说，选用哪些合金元素、其含量为多少才能保证曲轴强度指标适合轴径快速高频淬火的要求，并满足曲轴加工自动线上高速旋转刀具的切削条件，还要进行优选试验，确定Cu、Cr、Ni、Sn最佳成分范围。

因此需要通过合理地调配球墨铸件的C、Si、Mn、Cu、Cr、Mi、Sn元素比例，才能制造出合格的球墨铸铁曲轴。

随着材料科学技术的发展，很多新型材料不断涌现并用于制造曲轴。典型的可用于大批量生产的新型曲轴材料有等温淬火球铁（ADI）和非调质钢。

1.4曲轴的工艺

20世纪70年代以前，发动机曲轴粗加工采用的加工方式是多刀车床车削曲轴主轴颈和连杆轴颈。采用这种方式加工，精度较低、柔性很差、工序质量稳定性低。且容易产生较大的内部应力，难以达到合理的加工余量。在粗加工后一般需要进行去应力回火处理，释放应力。因此，粗加工需要给后续精加工工序留较大的加工余量，以去除弯曲变形量。曲轴精加工采用的是普通磨削工艺，一般采用MQ8260曲轴磨床粗磨-半精磨-精磨-抛光。通常靠手工操作，加工质量不稳定，废品率较高。

20世纪70-80年代，曲轴粗加工采用CNC车削、CNC外铣加工，加工状况有所改善。精加工仍多以普通磨床磨削工艺为主。20世纪80年代中期又出现了CNC内铣工艺。

1985—1990年开发出曲轴车拉、车-车拉工艺。该工艺具有精度高、效率高等优点，曲轴精加工已少量采用数控磨床磨削工艺，尺寸的一致性得到改善。

20世纪90年代中期又开发出CNC高速外铣，它对平衡块侧面需要加工的曲轴，比CNC车削、CNC内铣、车-车拉的生产效率还要高，并且具有切削速度高、切削时间较短、工序循环时间较短、切削力较小、工件温升较低、刀具寿命高、换刀次数少、加工精度更高、柔性更好等优点。所以，CNC高速外铣将是曲轴主轴颈和连杆轴颈粗加工的发展方向。